一种变孔径主动消波装置的制作方法

本发明涉及消波装置领域，尤其涉及一种变孔径主动消波装置领域。

背景技术：

在拖曳水池及水槽等其他波浪场所中做有关波浪的实验时，等水占据了试验总时长的大部分时间，在拖曳水池中往往采取简易的消波岸或消波堤，消波效果差强人意。在水槽中往往采用箱式消波、铁丝网阵消波以及圆弧形消波等装置，上述消波装置能达到一定的消波效果，但受条件的限制，仅仅是在一定的条件下才能达到消波效果，而且消波效果不明显。

经检索发现：专利申请号cn201410246949.x，公开号为cn104032710a的发明专利公开了“变阻尼消波结构”。“本发明提供的是一种变阻尼消波结构，包含上支架、下支架和安装在上支架与下支架之间的孔板，所述孔板至少有两个，每个孔板上的孔径大小不等，孔板按照孔径的尺寸由大到小排列。本发明的多孔板所具有的孔径大小不同，孔板与水平面的夹角可以改变，可以适应不同的波长、波高以及不同的波浪，因此本发明的变阻尼消波效果好，适应性好，可广泛应用到多种消波场所。”本发明专利所涉及的一种基于升降机构的变孔径的主动消波装置与专利申请号为cn201410246949.x，公开号为cn104032710a的发明专利在局部结构上略有相同,但是在装置的形式上，使用和操作方法上等方面完全不同。发明专利“变阻尼消波结构”不能实时改变孔板与水平面的夹角，同时孔板的孔隙率较低，存在严重反射现象，且孔板的阻尼相对较小。无法达到最佳的消波效果。发明专利“变阻尼消波结构”的结构设计不便于拆卸维修，不便于适时调节孔板间的有效距离，结构强度的抗冲击性能较低，限制了装置的使用寿命。

技术实现要素：

本发明专利的目的是提供一种变孔径主动消波装置，以减弱甚至消除波浪，提高消波效果。同时本发明该装置不仅能够适用于船模拖曳水池，也适用于波浪水槽等各种波浪场所。

本发明的目的是这样实现的：

一种变孔径主动消波装置，包括：上支撑架1、上固定夹2、驱动杆3、液压装置4、下固定夹5、下支撑架6、变孔径消波板组7，上支撑架1和下支撑架6均安装消波板固定夹，变孔径消波板组7安装在上支撑架1和下支撑架6之间，上支撑架1与上固定夹2、下支撑架6与下固定夹5、上支撑架1与驱动杆3、下支撑架6与驱动杆3之间通过活动铰链相连接，上固定夹2与变孔径消波板组7上部，下固定夹5与变孔径消波板组7下部通过螺丝相连接。

所述变孔径消波板组7至少有两个变孔径消波板，每个变孔径消波板上的孔径大小不同且随机排列在变孔径消波板上，所述变孔径消波板按照孔径的尺寸由大到小排列，每两个变孔径消波板之间留有间隙。

所述变孔径消波板组7前端采用孔径范围大阻尼小的变孔径消波板，后端采用孔径范围小阻尼较大的变孔径消波板。

所述变孔径消波板均可拆卸。

所述液压装置4由驱动杆3和液压系统组成，所述驱动杆3由液压系统带动。

所述液压装置4进行防水处理。

所述上支撑架1、下支撑架6、变孔径消波板组7采用铝合金材料。

本发明的有益效果是：

针对不同造波情况实现主动消波，采用变孔径的消波板来实现消除波浪能的作用。

附图说明

图1是本发明的一种变孔径主动消波装置侧面结构示意图；

图2a是本发明的变孔径消波板示意图；

图2b是本发明的变孔径消波板示意图；

图2c是本发明的变孔径消波板示意图；

图3是本发明的变孔径消波板固定夹示意图；

图4是本发明的变孔径消波板与固定夹连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明：1.上支撑架，2.上固定夹，3.驱动杆，4.液压装置，5.下固定夹，6.下支撑架，7.变孔径消波板组。

本发明涉及消波装置领域，尤其涉及一种变孔径主动消波装置领域。

本发明专利的目的是提供一种变孔径主动消波装置，以大大减弱甚至消除波浪，提高消波效果。同时本发明该装置不仅能够适用于船模拖曳水池，也适用于波浪水槽等各种波浪场所。

本发明专利采用下列技术方案：

一种变孔径主动消波装置，主要由支撑架、变孔径消波板组和液压驱动装置组成。

所述支撑架包括上支撑架1和下支撑架6两部分，上支撑架1和下支撑架6均安装消波板固定夹，用于固定变孔径消波板组7；变孔径消波板安装在上支撑架1和下支撑架6之间，上支撑架1和下支撑架6与固定夹通过活动铰链相连接。变孔径消波板组7由不同孔径的消波板组成，消波板的孔径大小范围不同，从前往后孔径范围依次由大变小，而每块消波板本身的消波孔孔径在一定范围内随机分布。液压驱动装置主要由驱动杆3和液压系统组成，由计算机控制液压系统带动驱动杆3转动，实现主动消波的作用。

所述上支撑架1与上固定夹2、下支撑架6与下固定夹5、上支撑架1与驱动杆3、下支撑架与驱动杆之间通过活动铰链相连接，以实现装置实时改变攻角。

所述上固定夹2与变孔径消波板上部以及下固定夹5与变孔径消波板下部通过螺丝相连接。

所述变孔径消波板设计成可拆卸，方便消波板的更换维修与清理，并且可以以此调节相邻两块板之间的有效间距，优化装置的阻尼排列方式，达到最佳的消波效果；孔径消波板从前往后孔径的变化范围依次由大到小；每块变孔径消波板自身的孔径在一定范围内变化，并随机分布在变孔径消波板上；每相邻两块变孔径消波板之间留有一定间隙，增强消波效果。

变孔径消波板组7在驱动杆3的带动下实现转动，攻角随波浪的实际情况实时发生变化。变孔径消波板组7前端采用孔径范围大阻尼小的孔板来减小对入射波浪的反射作用，依次往后采用孔径范围小阻尼较大的孔板，孔板阻尼逐渐增大以增强对波能的消耗，如此层层消波，使得波浪的动能在变孔径消波板组7之间得以消除。同时，由于变孔径消波板组7在驱动杆3的带动下实现攻角实时改变，变孔径消波板与波浪入射方向存在一定夹角，可进一步消除由于水质点随波做升沉运动所传递的势能，进一步提高装置的消波能力。

本装置可与其他机械机构相组合达到最佳的消波方案，如考虑到不同水深的影响，本装置可与升降机构相组合达到最佳的消波方案；

所述上支撑架1、下支撑架6、变孔径消波板均采用铝合金材料，既能保证其强度又能防止生锈。

所述液压驱动系统进行防水处理，可实现在水下长时间作业。

本发明进一步描述如下：

如图1所示，本发明专利主要由支撑架、变孔径消波板组7和液压驱动装置组成。所述支撑架包括上支撑架1和下支撑架6两部分，上支撑架1和下支撑架6均安装消波板固定夹2，用于固定变孔径消波板组7；变孔径消波板7安装在上支撑架1和下支撑架6之间；上支撑架1和下支撑架6分别与固定夹2固定夹5通过活动铰链相连接。带孔消波板组7由不同孔径的消波板组成，消波板的孔径大小范围不同，从前往后孔径范围依次由大变小，而每块消波板本身的消波孔孔径在一定范围内随机分布。液压驱动装置主要由驱动杆3和液压系统4组成，由计算机控制液压系统带动驱动杆3转动，实现主动消波的作用。

上支撑架1与上固定夹2通过活动铰链相连接，以实现两者间的角度变化；上固定夹2通过螺丝与变孔径消波板7上端刚性连接；下支撑架6与下固定夹5通过活动铰链相连接，下固定夹5与变孔径消波板7下端通过螺丝刚性固定。上支撑架1与下支撑架5的左右两端均匀分布两个固定夹。

上支撑架1与驱动杆3上端通过活动铰链相连接，下支撑架6与驱动杆3下端也通过活动铰链相连接，能够实现两者之间的角度变化。驱动杆3与液压装置4连接，液压装置由控制计算机控制。

相邻两块消波板之间留有一定空隙，利用结构的内部空间使波浪相互作用达到消波效果，两块相邻的消波板之间的有效间距可通过增加或减少消波板的数量来控制。如果有效间距过大，则无法达到消除波长较小波浪的效果；如果有效间距过小，则波浪的反射会增大，因此，对应不同波长的波浪，本装置可通过改变消波板之间的有效间距，来达到最佳的消波效果。

变孔径消波板组7在驱动杆3的带动下实现转动，攻角随波浪的实际情况实时发生变化。变孔径消波板组7前端采用孔径范围大阻尼小的孔板来减小对入射波浪的反射作用，依次往后采用孔径范围小阻尼较大的孔板，孔板阻尼逐渐增大以增强对波能的消耗，如此层层消波，使得波浪的动能在变孔径消波板组之间得以消除。同时，由于变孔径消波板组7在驱动杆3的带动下实现攻角实时改变，变孔径消波板与波浪入射方向存在一定夹角，可进一步消除由于水质点随波做升沉运动所传递的势能，进一步提高装置的消波能力。

一种变孔径主动消波装置能够实现不同波浪情况下的最佳消波效果。当有不同波浪来流时，通过在控制计算机上输入相对应的波浪参数，由液压系统驱动驱动杆3转动，进而带动变孔径消波板，以此达到针对不同来流下的最佳消波效果。

使用该装置时，在控制计算机输入与入射波浪相对应的波浪参数，来控制液压系统4运动；液压系统4驱动驱动杆3绕其下端转动，由驱动杆3带动变孔径消波板组7同步运动，从而实现变孔径消波板组实时改变攻角，达到主动消除波浪的目的。

综上所述，一种变孔径主动消波装置，主要由支撑架、变孔径消波板组7和液压驱动装置组成。所述支撑架包括上支撑架1和下支撑架6两部分，上支撑架1和下支撑架6均安装消波板固定夹，用于固定变孔径消波板组7；变孔径消波板安装在上支撑架1和下支撑架6之间；上支撑架1和下支撑架6与固定夹通过活动铰链相连接。变孔径消波板组7由不同孔径的消波板组成，消波板的孔径大小的范围不同，从前往后孔径范围依次由大变小，而每块消波板本身的消波孔孔径在一定范围内随机分布。液压驱动装置主要由驱动杆3和液压系统组成，由计算机控制液压系统带动驱动杆转动，实现主动消波的作用。本装置的最大特点是可以针对不同造波情况实现主动消波，采用变孔径的消波板来实现消除波浪能的作用。一种变孔径主动消波装置可以大大减弱甚至消除波浪，装置不仅适用于船模拖曳水池，也适用于波浪水槽等多种消波场所。